函数指针和指针函数
C语言中的指针和函数是其核心特征之一。它们能够提供强大的灵活性和扩展性,对于C语言程序的开发非常重要。在C语言中,还有两个与指针和函数有关的概念需要进一步了解,即函数指针和指针函数。
函数指针是指向函数的指针变量。它允许通过变量名引用函数,而不是通过函数名。在C语言中,函数名实际上是函数的内存地址或者说函数的入口地址。因此,函数指针存储着代码段中相应的地址。使用函数指针可以方便地在代码中传递和使用函数作为参数,也可以在程序运行时动态地指定需要调用的函数。
在C语言中,函数指针的声明方式比较特殊。例如,以下是一个简单的函数指针:
“`
int (*funcPtr)(int, int);
“`
上面的声明意味着“funcPtr”是一个指向函数的指针变量,该函数返回类型为int,并且接受两个整型参数。
为了调用该函数指针,需要将其指向需要调用的函数。例如,以下代码演示了如何将函数指针指向一个函数:
“`
int add(int x, int y) {
return x+y;
}
int (*funcPtr)(int, int);
funcPtr = add;
也可以这样写:
funcPtr = &add;
“
通过将“add”函数的地址赋给函数指针“funcPtr”,现在可以通过“funcPtr”变量调用“add”函数了:
“`
int result = (*funcPtr)(2, 3);
“`
在这里,“result”变量等于5,即调用“add”函数传递整型参数2和3的结果。
指针函数是返回指针的函数。它允许返回指向指针的指针,也可以返回指针数组。指针函数可以用于动态内存分配、数据结构遍历等场景。此外,它也可以浓缩代码思路,提高代码的可读性和可维护性。
以下是一个示例指针函数:
“`
int* getArray() {
static int arr[3] = {1, 2, 3};
return arr;
}
“`
该函数返回一个指向整型数组的指针。在程序中,指针函数可以像另一个指针变量一样使用,代码可以按以下方式访问函数返回的数组中的元素:
“`
int* arrPtr = getArray();
for(int i=0; i<3; i++) {
printf(\”%d \”, arrPtr[i]);
}
“`
运行结果是:1 2 3
在本例中,指针函数实现了一个静态整型数组,然后返回一个指向该数组的指针。相应地,指针变量“arrPtr”指向该数组的地址。最后,使用“arrPtr”指针来访问数组中的元素。
函数指针和指针函数是C语言中两个不同的核心概念。使用函数指针可以方便地传递和使用函数作为参数,而使用指针函数可以返回指向指针的指针或指向指针数组的指针。两者都是对C语言功能的补充,可以提高代码的易用性和灵活性。
C语言 函数指针&指针函数
什么是函数指针?
如果在程序中定义了一个函数,那么编译时系统就会为这个函数分配一段存储空间,这段存储空间的入口地址(首地址)就是这个函数的地址。而且函数名表示的就是这段地址。你要是这么说,那我们就可以定义一个指针变量来存放它,该指针变量就叫做函数指针变量,简称函数指针。
函数指针 demo
函数指针虽然是指针,但是它跟我们传统的指向变量的指针变量的定义方式有所不同。
int(*p)(int, int);定义一个指向函数的指针变量p。因为p是一个指针,所以需要加上*,即(*p);前面的int表示这个指针变量可以指向返回值类型为int类型的函数;后面括号中的两个int表示这个指针变量可以指向有两个参数且都是int类型的函数。需要注意的是*p外面的小括号不可以省略。
函数指针通常被用来调用函数或做函数的参数。
什么是指针函数?
简单来说,指针函数即返回值为指针类型的函数。
指针函数本质是一个函数,使用方法与普通函数没有区别。既然是函数,就需要有声明、定义、调用。
C/C++编程笔记:C语言函数指针的理解与使用,就是这么简单明了!
1.函数指针的定义
顾名思义,函数指针就是函数的指针。它是一个指针,指向一个函数。看例子:
看看上面三个表达式分别是什么意思?
C)这很容易,fun3是函数名,p1,p2是参数,其类型为char *型,函数的返回值为char *类型。
B) 也很简单,与C)表达式相比,唯一不同的就是函数的返回值类型为char**,是个二级指针。
A) fun1是函数名吗?回忆一下前面讲解数组指针时的情形。我们说数组指针这么定义或许更清晰:
int(*)[10] p;
再看看A)表达式与这里何其相似!明白了吧。这里fun1不是什么函数名,而是一个指针变量,它指向一个函数。这个函数有两个指针类型的参数,函数的返回值也是一个指针。同样,我们把这个表达式改写一下:
char* (*)(char* p1,char* p2) fun1;
这样子是不是好看一些呢?只可惜编译器不这么想。^_^。
2.函数指针使用的例子
上面我们定义了一个函数指针,但如何来使用它呢?先看如下例子:
我们使用指针的时候,需要通过钥匙(“*”)来取其指向的内存里面的值,函数指针使用也如此。通过用(*pf)取出存在这个地址上的函数,然后调用它。
这里需要注意到是,在Visual C++6.0里,给函数指针赋值时,可以用&fun或直接用函数名fun。这是因为函数名被编译之后其实就是一个地址,所以这里两种用法没有本质的差别。这个例子很简单,就不再详细讨论了。
3.*(int*)&p —-这是什么?
也许上面的例子过于简单,我们看看下面的例子:
这是在干什么?*(int*)&p=(int)Function;表示什么意思?
别急,先看这行代码:
void(*p)();
这行代码定义了一个指针变量p,p指向一个函数,这个函数的参数和返回值都是void。
&p是求指针变量p本身的地址,这是一个32位的二进制常数(32位系统)。
(int*)&p表示将地址强制转换成指向int类型数据的指针。
(int)Function表示将函数的入口地址强制转换成int类型的数据。
分析到这里,相信你已经明白*(int*)&p=(int)Function;表示将函数的入口地址赋值给指针变量p。
那么(*p) ();就是表示对函数的调用。
讲解到这里,相信你已经明白了。其实函数指针与普通指针没什么差别,只是指向的内容不同而已。
使用函数指针的好处在于,可以将实现同一功能的多个模块统一起来标识,这样一来更容易后期的维护,系统结构更加清晰。或者归纳为:便于分层设计、利于系统抽象、降低耦合度以及使接口与实现分开。
是不是感觉上面的例子太简单,不够刺激?好,那就来点刺激的,看下面这个例子:
(*(void(*) ())0)();
这是《C Traps and Pitfalls》这本经典的书中的一个例子。没有发狂吧?下面我们就来分析分析:
第一步:void(*) (),可以明白这是一个函数指针类型。这个函数没有参数,没有返回值。
第二步:(void(*) ())0,这是将0强制转换为函数指针类型,0是一个地址,也就是说一个函数存在首地址为0的一段区域内。
第三步:(*(void(*) ())0),这是取0地址开始的一段内存里面的内容,其内容就是保存在首地址为0的一段区域内的函数。
第四步:(*(void(*) ())0)(),这是函数调用。
好像还是很简单是吧,上面的例子再改写改写:
(*(char**(*) (char**,char**))0) ( char**,char**);
如果没有上面的分析,肯怕不容易把这个表达式看明白吧。不过现在应该是很简单的一件事了。读者以为呢?
5.函数指针数组
现在我们清楚表达式
char* (*pf)(char* p);
定义的是一个函数指针pf。既然pf是一个指针,那就可以储存在一个数组里。把上式修改一下:
char* (*pf[3])(char* p);
这是定义一个函数指针数组。
它是一个数组,数组名为pf,数组内存储了3个指向函数的指针。这些指针指向一些返回值类型为指向字符的指针、参数为一个指向字符的指针的函数。
这念起来似乎有点拗口。不过不要紧,关键是你明白这是一个指针数组,是数组。函数指针数组怎么使用呢?这里也给出一个非常简单的例子,只要真正掌握了使用方法,再复杂的问题都可以应对。
如下:
6.函数指针数组的指针
看着这个标题没发狂吧?函数指针就够一般初学者折腾了,函数指针数组就更加麻烦,现在的函数指针数组指针就更难理解了。
其实,没这么复杂。前面详细讨论过数组指针的问题,这里的函数指针数组指针不就是一个指针嘛。只不过这个指针指向一个数组,这个数组里面存的都是指向函数的指针。仅此而已。
下面就定义一个简单的函数指针数组指针:
char* (*(*pf)[3])(char* p);
注意,这里的pf和上一节的pf就完全是两码事了。上一节的pf并非指针,而是一个数组名;这里的pf确实是实实在在的指针。这个指针指向一个包含了3个元素的数组;这个数字里面存的是指向函数的指针;这些指针指向一些返回值类型为指向字符的指针、参数为一个指向字符的指针的函数。
这比上一节的函数指针数组更拗口。其实你不用管这么多,明白这是一个指针就ok了。其用法与前面讲的数组指针没有差别。下面列一个简单的例子:
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